對電氣工程自動化的智能化技術應用探究

李堯生

【摘 要】 隨著科技水平的不斷提高，智能化技術也取得了長足進步，并在電氣工程自動化領域得到了廣泛應用。本文首先闡述了智能技術的工作原理及應用優勢，然后重點介紹了智能技術在電氣自動化中的應用現狀，最后探討了電氣自動化智能化技術應用發展趨勢，希望能夠為同行提供一些有益的參考。

【關鍵詞】 電氣工程自動化 智能化技術 應用

在電力行業快速發展的帶動下，電氣工程也正在不斷發展。隨著智能化技術的引入和應用，電氣工程自動化在某種程度上取得了突破，一方面提高了電氣自動化控制環節的工作效率，一方面大幅降低了電氣工程的投資成本，另一方面還明顯減輕了工作人員的勞動強度。可以預見，在智能化技術的幫助下，電氣工程自動化將會邁入了新的發展階段。

1 智能技術概述

1.1 工作原理

當電氣工程自動化系統發生故障時，智能系統便會隨之動作，基于數據庫中的有關內容（如專家知識等），對故障進行全面而深入的分析，并提供最適宜的處理辦法或方案，從而實現對故障的及時發現和有效處理，為電氣工程自動化系統的正常運行、高效運行提供有力的保障[1]。

一個較為完整的電氣工程自動化系統往往至少涉及四種智能化技術的應用，分別是專家系統、模糊推理、遺傳算法以及人工神經元網絡。

1.2 應用優勢

在智能化技術的幫助下，可對電氣設備設計進行持續的優化和調整，從而提高電氣工程自動化系統的安全性、可靠性、高效性。其應用優勢包括：1）某些智能技術，如遺傳算法等，可被視作非線性函數近似器，工作時，僅要求被控制對象模型位于某一范圍的區間即可，智能化技術便可以基于有關數據庫知識對自身展開相應的調整，從而保證系統的正常運行[2]；2）相較傳統函數控制下的電氣設備而言，設計智能化氣設備的過程中，可借助有關語言及信息進行，調整起來更加方便、快捷。

2 智能技術在電氣自動化中的應用現狀

2.1 模糊邏輯的應用

模糊邏輯理論認為，任何實物在發展及變化過程中，均遵循一定的度，并不是“非好即壞”這種簡單邏輯可以全面概括的。模糊邏輯，不僅涉及人類心理學知識，而且涉及數學函數知識，并借助模糊集這種方式來描述和表達一種和人類心理變化較為接近的變化。如在“好”、“壞”這二者的變化中[3]，通過模糊邏輯的應用，可模仿人類心理對其進行相應的劃分，包括很好、好、一般、壞、很壞五個等級。上述基于人類心理模擬而設計出來的自然分法為從數據庫中找尋到相應的專家經驗提供了極大的方便。當檢修工人不確定電氣系統故障成因時，又或者處于保護狀態中的電氣對象的數學建模較為模糊時，模糊邏輯便可以發揮很好的作用， 可對數據予以分析及統計處理，從而確定一個最為合理的電容分配設計，并對系統障礙類型給出較為準確的預測。

2.2 專家系統的應用

所謂專家系統指的是一種專業的計算機程序，其作用是，于某專業領域，借助人類專家所具有專業知識來處理該領域所涉及的那些無法通過具體數字模型予以表示的一系列難題。對于專家系統而言，其最關鍵之處在于兩點，一是建立并完善專家知識數據庫，二是在借鑒人類判斷、推理行為的基礎上，設計相應的程序。專家系統的工作原理并不復雜，當碰到故障且難以處理時，計算機便會對專家數據庫進行搜索，從中選出接近或類似的問題，然后基于此類數據展開相應的推理和判斷，最后向人們提供適宜的處理辦法。專家系統在以下幾個方面的應用較為常見：1）排除電力系統故障，使其盡快恢復；2）對畸變電壓及電流進行有效歸類；3）對電磁兼容率進行分析，并給出相應的判斷，從而實現對電網的科學調度[4]。

2.3 遺傳算法的應用

遺傳算法是一種建立在生物遺傳規律模擬基礎之上的程序，先將那些可能的候選解全部遵循某種順序編制成一個程序，仿佛生物的“染色體”一般 ，同時相應的編碼位置則可被視作“基因”，然后在適應度函數的幫助下，對“染色體”展開相應的測試，最后基于適者生存的規則，把那些高度匹配（或者稱之為相似度最高）的函數及其程序挑選出來，并將之作為最優解。在電氣工程自動化領域，遺傳算法的應用主要包括以下幾個方面：1）確定電氣信號的最佳頻率，并予以優化調整；2）對電力系統進行無功優化；3）對輸電系統中的電容進行合理控制。

2.4 人工神經網絡的應用

人工神經網絡系統是一種模擬人類神經網絡傳輸信息和處理信息的計算機程序。 該系統具有多種類似人類思維邏輯，如聯想、分析以及自學等，因而功能非常強大，具有良好的應用前景。在電氣工程自動化領域，該系統的應用主要包括以下幾個方面：1）對電力系統予以實時監控；2）對故障進行檢測和分析；3）對負荷進行即時檢測和后續預測[5]。

3 電氣自動化智能化技術應用發展趨勢

現階段，前文介紹的智能技術還存在一定的不足，所以，在電氣工程自動化領域，混合式智能技術的應用將是未來的一個發展方向，如利用專家系統為人工神經網絡提供豐富的研究樣本，從而強化其分析及判斷能力。具體而言，電氣自動化智能化技術應用發展趨勢主要包括以下幾個方面：1）性能發展方向主要包括兩個方面，一是高速、高精度、高效化，二是柔性化；2）功能發展方向主要包括四個方面，一是用戶界面圖形化，二是科學計算可視化，三是內裝高性能PLC，四是多媒體技術的結合；3）體系結構的發展主要包括三個方面，一是集成化，二是模塊化，三是網絡化。

4 結語

現階段，智能技術正在迅速發展，且在電氣故障檢測及控制方面獲得了廣泛應用，為電氣工程自動化的發展做出了突出貢獻。電氣自動化的未來發展仍舊離不開智能技術的支持，相信隨著混合式智能技術研究的不斷深入，電氣工程自動化將會邁入一個全新的發展階段。

參考文獻：

[1]劉璐.基于電氣工程自動化的智能化技術應用分析[J].科技資訊，2013，21：119.

[2]楊冬梅.淺析建筑電氣工程的智能化技術應用[J].城市建筑，2013，18：183.

[3]周子翔.建筑電氣工程的智能化技術應用分析[J].科技創新與應用，2013，09：204.

[4]李賀.電氣工程自動化的智能化技術應用分析[J].科技創新與應用，2013，16：48.

[5]孫林.智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用[J].科技與企業，2013，21：219.endprint